import java.util.Arrays;

public class Sort {

    // 插入排序
    // 双指针，i索引的对象为排序对象，j索引进行遍历
    // 时间复杂度：O(n^2)
    // 空间复杂度：O(1)
    // 稳定性：稳定排序
    public static void insertSort(int array[]) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {

            // 将 array[i] 引用的值拿出储存，作为排序对象
            int tmp = array[i];

            // 排序
            for (int j = i - 1;; j--) {
                // 当array[i]是当前已排序集合中最小值时
                if (j < 0) {
                    array[j + 1] = tmp;
                    break;
                }
                if (tmp < array[j]) {
                    array[j + 1] = array[j];
                } else {
                    array[j + 1] = tmp;
                    break;
                }
            }
        }
    }

    // 希尔排序
    // 插入排序的优化
    // 时间复杂度：O(n^1.3)
    // 空间复杂度：O(1)
    // 稳定性：不稳定排序
    public static void shellSort(int[] array) {
        int gap = array.length;
        while (gap > 1) {
            gap = gap / 2;
            shellSortHelper(array, gap);
        }
    }

    public static void shellSortHelper(int[] array, int gap) {
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            for (int j = i - gap;; j -= gap) {
                // 当array[i]是当前已排序集合中最小值时
                if (j < 0) {
                    array[j + gap] = tmp;
                    break;
                }
                if (tmp < array[j]) {
                    array[j + gap] = array[j];
                } else {
                    array[j + gap] = tmp;
                    break;
                }
            }
        }
    }

    public static void mySelectSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int min = array[i];
            int tmp = 0;
            for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                if (array[j] <= min) {
                    tmp = min;
                    min = array[j];
                    array[j] = tmp;
                }
            }
            array[i] = min;
        }
    }

    // 选择排序
    public static void selectSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                if (array[j] < array[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            // 交换，导致不稳定
            int tmp = array[i];
            array[i] = array[minIndex];
            array[minIndex] = tmp;
        }
    }

    public static void swap(int[] array, int i, int j) {
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

    public static void bubbleSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            // 优化, 如果存在一次遍历没有交换，即已经有序，不用继续排序
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
                if(array[j] > array[j + 1]) {
                    swap(array, j, j + 1);
                    flag = true;
                }
            }
            if (flag == false) {
                break;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int array[] = {12, 6, 42, 22, 28, 12, 3, 16, 30};
        // insertSort(array);
        // shellSort(array);
        // selectSort(array);
        bubbleSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}
